本發明涉及一種光學組件、一種具有這種光學組件的光學系統和一種具有這種光學組件和/或具有這種光學系統的投射曝光設備。優先權申請de?10?2022?209?868.4的內容通過引用全部并入本文。
背景技術:
1、微光刻用于生產微結構化結構元件,諸如集成電路。使用包括照明系統和投射系統的光刻設備來執行微光刻工藝。通過照明系統照明的掩模(掩模母版)的像通過投射系統投射到基板(例如硅晶片)上,該基板涂覆有光敏層(光致抗蝕劑)并布置在投射系統的像平面中,以便將掩模結構轉印到基板的光敏涂層。
2、受集成電路生產中對更小結構的需求驅動,目前正在開發的是euv光刻系統和duv光刻系統,euv光刻系統使用波長在0.1?nm至30nm的范圍內,特別是13.5?nm的光,duv光刻系統使用波長在30nm至250nm的范圍內的光。特別是在這種euv光刻設備的情況下,由于大多數材料對該波長的光的高吸收,因此必須使用反射光學單元(即反射鏡)來代替先前的折射光學單元(即透鏡元件)。
3、期望能夠在這種光刻設備的使用位置處交換這種類型的反射鏡。由于有限的空間條件和在交換這種類型的反射鏡時要觀察到的所需公差,這與時間和勞力方面的大量支出相關聯,因此通常在光刻設備的使用位置處是不可能的。這需要改進。
技術實現思路
1、在此背景下,本發明的目的是提供一種改進的光學組件。
2、因此,提出一種用于投射曝光設備的光學組件。光學組件包括光學元件和支承光學元件的安裝件,其中安裝件具有安裝件下部和可拆卸地連接到安裝件下部的安裝件上部,其中光學元件僅連接到安裝件上部,并且其中安裝件上部具有多個小的可彈性變形的支撐腳,光學元件擱置在支撐腳上。
3、由于光學元件僅連接到安裝件上部,因此用于固定光學組件的夾持力僅引入安裝件下部中且因此不引入光學元件中。由此,在投射曝光設備的使用位置處的光學組件的交換變得容易。
4、光學組件可以是反射鏡或反射鏡模塊或者可以被稱為反射鏡或反射鏡模塊。光學元件是反射鏡。然而,光學元件也可以是透鏡元件。安裝件至少部分地接收光學元件。在當前情況下,安裝件“承載”光學元件的事實特別意味著安裝件可以吸收光學元件的重量的力。例如,光學元件粘附地結合到安裝件。
5、將具有第一空間方向或x方向、第二空間方向或y方向和第三空間方向或z方向的坐標系分配給光學組件??臻g方向相對于彼此垂直對準。中心軸線或對稱軸線被指派給光學元件且光學元件和/或安裝件可相對于此軸線實質上旋轉對稱。然而,這不是強制性的。對稱軸線平行于z方向延伸或與其重合。
6、安裝件被細分為安裝件下部和安裝件上部,特別是如沿著z方向所觀察的。當沿著z方向觀察時,安裝件下部和安裝件上部被堆疊或放置成一個在另一個的頂部上。所述安裝件上部擱置在所述安裝件下部上。安裝件上部固定地連接到安裝件下部。為此,例如可以設置螺紋連接。在當前情況下,安裝件下部“可拆卸地”連接到安裝件上部的事實特別意味著安裝件下部和安裝件上部可以根據需要經常彼此連接和重新拆卸。
7、在當前情況下,光學元件“僅”連接到安裝件上部的事實特別意味著在光學元件與安裝件下部之間不存在直接連接。因此,施加到安裝件下部的力不會被引入到安裝件上部中并且也不會被引入到光學元件中。安裝件上部特別地布置在光學元件與安裝件下部之間。安裝件下部是環形的。因此,安裝件下部也可以稱為下安裝環。安裝件上部也是環形的。因此,安裝件上部也可以被稱為上安裝環。
8、根據一個實施例,安裝件具有布置在安裝件下部與安裝件上部之間的間隔環,其中所述間隔環具有接觸安裝件下部和安裝件上部兩者的接觸區域以及既不接觸安裝件下部也不接觸安裝件上部的非接觸區域。
9、非接觸區域具有比接觸區域更低或更小的壁厚。特別地,安裝件下部和安裝件上部僅在接觸區域的區域中彼此固定連接,特別是螺紋連接。非接觸區域優選地不包含安裝件下部與安裝件上部之間的連接。間隔環使得能夠在z方向上進行調節。為此,間隔環可以被適當地精細研磨。
10、根據另一實施例,接觸區域和非接觸區域交替。
11、這尤其意味著,在兩個接觸區域之間存在非接觸區域并且在兩個非接觸區域之間存在接觸區域。特別優選地,存在恰好三個接觸區域,其圍繞對稱軸線均勻分布。特別地,接觸區域彼此偏移120°。這同樣適用于非接觸區域。
12、根據另一實施例,安裝件下部和安裝件上部借助于連接元件彼此連接,其中所述連接元件穿過設置在接觸區域上的穿過間隔環的孔。
13、連接元件可以是螺釘。每個接觸區域可以被分配多個連接元件。為此,孔設置在接觸區域上或接觸區域中。因此,連接元件從安裝件上部穿過間隔環并進入安裝件下部。
14、根據另一實施例,光學組件還包括多個安裝支柱,可以向其施加夾緊力以將光學組件連接到操縱器框架,其中安裝支柱安裝在安裝件下部上。
15、特別地,安裝支柱被擰到安裝件下部。優選地,恰好存在三個安裝支柱。安裝支柱圍繞對稱軸線均勻分布。特別地,安裝支柱彼此偏移120°。由于安裝支柱安裝在安裝件下部上,因此相應的夾緊力僅引入安裝件下部中,因此不會引入安裝件上部或光學元件中。
16、根據另一實施例,所述安裝件具有多個重力補償器,所述重力補償器布置在安裝件下部與安裝件上部之間且經設計以將與光學元件的重量的力相反定向的彈簧力施加至安裝件上部。
17、優選地,安裝件下部和安裝件上部具有用于接收重力補償器的切口。這特別意味著重力補償器布置在安裝件內部,特別是安裝件下部和安裝件上部內部。
18、根據另一實施例,每一重力補償器具有分配給安裝件下部的第一引導元件、分配給安裝件上部的第二引導元件及布置在第一引導元件與第二引導元件之間的彈簧元件。
19、第一引導元件定位在安裝件下部內部。第二引導元件定位于安裝件上部內部。第一引導元件和第二引導元件優選地是管狀的。特別地,第一引導元件和/或第二引導元件至少部分地布置在彈簧元件內部。彈簧元件是圓柱形彈簧。特別地,彈簧元件是壓縮彈簧。間隔環具有孔,彈簧元件穿過該孔。這尤其還意味著重力補償器穿過間隔環。
20、根據另一實施例,第一引導元件固定地連接到安裝件下部,其中第二引導元件可線性移位地安裝在安裝件上部上。
21、例如,第一引導元件擰到安裝件下部。第二引導元件優選地不固定地連接到安裝件上部,而是替代地借助于彈簧元件壓靠安裝件上部。
22、安裝件上部具有多個小的、可彈性變形的支撐腳,光學元件擱置在支撐腳上。
23、“彈性變形”在當前情況下被理解為是指可逆變形。這尤其意味著,可以通過施加力使小支承腳從未變形狀態進入變形狀態。一旦該力不再起作用,小支承腳就自動地或獨立地從變形狀態變形回到非變形狀態。特別地,光學元件粘附地結合到小支撐腳??蓇v固化的粘合劑可用于此目的。
24、根據另一實施例,每個小支撐腳具有支撐部分和彈簧部分,光學元件擱置在支撐部分上,彈簧部分將支撐部分連接到安裝件上部。
25、彈簧部分特別是片簧部分,因此也可以如此稱呼。光學元件粘附地結合到支撐部分。支撐部分呈楔形的形式并且包括相對于對稱軸線傾斜的支撐表面。光學元件擱置在支撐表面上。特別地,光學元件粘附地結合到支撐表面。光學元件的相對于對稱軸線的傾斜接觸表面鄰接支撐部分的支撐面。
26、根據另一實施例,小支撐腳從安裝件上部突出到安裝件下部中。
27、特別地,小支撐腳徑向突出到安裝件中,特別是突出到安裝件下部中。特別地,彈簧部分沿著對稱軸線或沿著z方向延伸出上部安裝件部分,進入安裝件下部。特別地,小支撐腳相對于彈簧部分垂直地定向。
28、還提出一種用于投射曝光設備的光學系統。光學系統包括如上所述的光學組件和承載光學組件的可致動操縱器框架。
29、在當前情況下,操縱器框架“可致動”的事實特別意味著操縱器框架的姿態可以通過附接到操縱器框架的致動器來修改。光學組件具有六個自由度,即沿著x方向、y方向和z方向的三個平移自由度,以及圍繞x方向、y方向和z方向的三個旋轉自由度。這意味著可以使用六個自由度來確定或描述光學組件的位置和取向。
30、光學組件的“位置”應理解為尤其意指其關于x方向、y方向和z方向的坐標。特別地,光學組件的“取向”應理解為意指其相對于三個方向的傾斜。這意味著光學組件可以關于x方向、y方向和z方向傾斜。這為光學組件的位置和取向提供了六個自由度。因此,光學組件的“姿態”應當被理解為意指其位置和其取向兩者。致動器可以用于使光學組件例如從實際姿態到達目標姿態,反之亦然。
31、根據一個實施例,光學系統還包括連接到操縱器框架的鎖定框架,其中光學組件布置在操縱器框架與鎖定框架之間,以便向安裝件施加夾持力。
32、例如,鎖定框架固定地連接(例如螺紋連接)到操縱器框架。鎖定框架被設計成沿著相對于z方向的對稱軸線向安裝件的安裝支柱施加夾緊力。操縱器框架是可致動的并且可以例如沿著z方向移動,以便將夾緊力施加到安裝支柱或使安裝支柱免受夾緊力影響。
33、根據另外的實施例,光學系統還具有多個支承單元,其中光學組件借助于支承單元安裝在操縱器框架上,其中每個支承單元具有球形元件和凹槽元件,凹槽元件至少部分地接收球形元件。
34、優選地,恰好存在三個支承單元,每個支承單元可以被分配兩個前述自由度。因此,三個支承單元導致六個自由度。支承單元優選地圍繞對稱軸線均勻地分布。特別地,支承單元彼此偏移120°。相應的球形元件可以連接、特別是螺紋連接到操縱器框架。凹槽元件固定地連接到安裝件,特別是安裝件下部。每個凹槽元件具有v形凹槽,該v形凹槽至少部分地接納球形元件。當沿z方向觀察時,支承單元和安裝支柱分別一個在另一個下方或一個在另一個上方布置。
35、此外,提出具有這種光學組件和/或具有這種光學系統的投射曝光設備。
36、光學系統優選為投射曝光設備的投射光學單元。然而,光學系統也可以是照明系統。投射曝光設備可以是euv光刻設備。euv代表“極紫外”并且是指0.1?nm和30nm之間的工作光的波長。投射曝光設備也可以是duv光刻設備。duv代表“深紫外”并且是指在30nm和250nm之間的工作光的波長。
37、在當前情況下,“一”或“一個”不應被理解為僅限于一個元件。相反,也可以存在多個元件,例如兩個、三個或更多個。這里使用的任何其他數字也不應被理解為僅限于元件的所述數量。相反,除非相反地指示,否則數值向上和向下偏差是可能的。
38、針對光學組件描述的實施例和特征相應地適用于所提出的光學系統和/或所提出的投射曝光設備,反之亦然。
39、本發明的其他可能的實施方式還包括上文或下文關于示例性實施例描述的特征或實施例的未明確提及的組合。本領域技術人員還將添加單獨的方面作為對本發明的相應基本形式的改進或補充。